2016-2017学年高中物理沪科版必修二 16-17版 第2章-2.1　怎样描述圆周运动(01)

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1、2．1　怎样描述圆周运动学习目标知识脉络1.知道什么是匀速圆周运动．2．理解描述圆周运动的线速度、角速度、周期、转速的概念及单位．(重点)3．掌握线速度与角速度的关系式．(重点)4．会比较几个质点做匀速圆周运动的线速度关系，角速度关系．(难点)线速度与匀速圆周运动1．线速度(1)定义：物体经过的圆弧的弧长跟通过这段圆弧所用时间的比值．(2)公式：v＝；国际单位：米每秒(m/s)．(3)方向：沿切线方向．(4)物理意义：表示物体做圆周运动的快慢．2．匀速圆周运动物体做圆周运动时，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动

2、．注意：匀速圆周运动中的“匀速”指的是“匀速率”．1．线速度的方向总是指向圆心．(×)2．匀速圆周运动是线速度不变的运动．(×)3．做匀速圆周运动的质点在任意相等的时间内，通过相等的位移．(×)1.如图211所示，运动员在圆形场地上“匀速”骑行，思考以下问题：图211(1)运动员速度的大小是否改变？(2)运动员速度的方向是否改变？【提示】　(1)运动员速度的大小不变．(2)运动员速度的方向不断改变．2．做匀速圆周运动的物体，相等时间间隔内转过的路程有什么关系？位移有什么关系？【提示】　由v＝可知，相等时间内转过的路程相等，位移大小相等，但方

3、向不相同．如图212所示，电风扇关闭之后，风扇的叶片就越转越慢，逐渐停下来，请思考：图212探讨1：风扇叶片上某点在一段时间内运动的弧长与转过的角度有什么关系？【提示】　弧长等于半径与转过角度(用弧度作单位)的乘积．探讨2：风扇叶片上各点线速度是否相同？【提示】　不相同．1．线速度描述做圆周运动的物体运动快慢的物理量，大小等于做圆周运动的物体通过的弧长s与所用时间t的比值，即v＝，单位m/s.线速度为矢量，其方向为沿圆周的切线方向，如图213所示，故在圆周运动中，线速度一定是变化的．图2132．匀速圆周运动线速度的大小不变，而线速度的方向不

4、断变化，因此匀速圆周运动是变速曲线运动．1．(多选)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是变速运动C．匀速圆周运动是线速度不变的运动D．匀速圆周运动是线速度大小不变的运动【解析】　这里的“匀速”，不是“匀速度”，也不是“匀变速”，而是速率不变，匀速圆周运动实际上是一种速度大小不变、方向时刻改变的变速运动，故B、D正确．【答案】　BD2．质点做匀速圆周运动，则(　　)A．在任何相等的时间里，质点的位移都相同B．在任何相等的时间里，质点通过的路程都相同C．在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相

5、同D．在任何相等的时间里，质点运动的线速度都相同【解析】　质点做匀速圆周运动时，相等时间内通过的圆弧长度相等，即路程相等，B正确；但由于位移、平均速度、线速度是矢量，在相等的时间里，质点位移大小相等，方向却不一定相同，A、C、D错误．【答案】　B3．(多选)关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(　　)A．匀速圆周运动是变速运动B．匀速圆周运动的速率不变C．任意相等时间内通过的位移相等D．任意相等时间内通过的路程相等【解析】　由线速度的定义知，速度的大小不变，也就是速率不变，但速度方向时刻改变，故选项A、B正确．做匀速圆周运动的物体在任意相等时

6、间内通过的孤长即路程相等，选项D正确，选项C错误．【答案】　ABD位移与路程是两个不同的物理量，平均速度与线速度也是不同的物理量.在圆周运动中，平均速度为位移与时间的比值，线速度为弧长与时间的比值，可见圆周运动的平均速度一定小于线速度，并且二者的方向也不相同.用角速度来描述1．角速度(1)定义：做圆周运动的物体，连接物体和圆心的半径所转过的角度跟所用时间的比值．(2)公式：ω＝；国际单位：弧度每秒(rad/s)．2．周期与转速(1)周期(T)：物体沿圆周运动一周的时间叫做圆周运动的周期；国际单位：秒(s)．(2)转速(n)：物体在单位时间内

7、完成圆周运动的圈数，叫做转速；国际单位：转每秒(r/s)．3．角速度与线速度的关系(1)物体经过的弧长s与转过的角度Δθ之间的关系：s＝RΔθ.(2)角速度与线速度的关系：v＝ωR.1．做匀速圆周运动的物体线速度大的角速度一定也大．(×)2．匀速圆周运动，角速度保持不变．(√)3．运动周期相等的匀速圆周运动，其角速度必定相等．(√)1．打篮球的同学可能玩过转篮球，让篮球在指尖旋转，展示自己的球技．如图214所示，若篮球正绕指尖所在的竖直轴旋转，那么篮球上不同高度的各点的角速度相同吗？线速度相同吗？图214【提示】　篮球上各点的角速度是相同的

8、．但由于不同高度的各点转动时的圆心、半径不同，由v＝ωr可知不同高度的各点的线速度不同．2．角速度是矢量还是标量？【提示】　是矢量，角速度的方向在高中阶段不要求．如图215为一辆